本片根据自幼患有自闭症的美国动物科学家、畜牧学博士——天宝·葛兰汀（克莱尔·丹尼斯 Claire Danes饰）的个人自传改编而成，讲述天宝与众不同的成长经历。 天宝四岁时被医生诊断为自闭症，母亲尝试多种方法让天宝开口说话。为了让天宝拥有正常人的生活，妈妈忍痛送她去一间寄宿学校念书。在这里，天宝认识了开启她天赋大门的恩师卡洛克博士。在恩师的帮助下，天宝顺利考入了大学。临上大学前的暑假，天宝来到姨妈家的农场度假。自此，天宝对牲畜产生了浓厚的兴趣。在大学里天宝制作“挤压机器”来平复紧张情绪。毕业后，天宝继续从事畜牧业的研究学习，设计出大大提高屠宰率且更为人道的屠宰方式。天宝以她独有的方式去认知世界，“像牲畜一样的思考”，在自闭症研讨会上大声的讲出自己的亲身经历……
汪洋大海之上飘荡着一只孤舟，一位踌躇的父亲带着有天生缺陷的儿子，孤独地坐在船上，无望地看着辽阔的大海，然后牵起儿子的手，两人一齐跃身跳入大海……
柯奥瑞·摩根是两个五岁孪生兄弟菲利普和史蒂文的母亲。从两个孩子来到这个世界的第一天起，已经五岁的菲利普只能偶尔逐字重复妈妈或者电视节目里的只言片语，而史蒂夫至今没有开口说一句话。柯奥瑞带着两个儿子找了不少的医生。对于孩子的症状，医生也是众说纷纭，没有一个让柯奥瑞信服并接受的答案。 两个孩子的现状给单身的柯奥瑞到来不少的麻烦，有的时候因为两个孩子的表现，令柯奥瑞痛苦不安。尽管如此，柯奥瑞没有放弃对两个孩子的希望。在柯奥瑞的心里，两个孩子绝对有着与众不同的天赋，说不定哪一天他们将成为令人景仰的明星。妈妈眼里的明星，被帕特里克医生诊断为“孤独症”。为了两个孩子的将来，柯奥瑞决定搬家。 彩虹旅馆成了一个单身母亲和两个患孤独症的孪生兄弟的栖身之所。在旅馆安下身，柯奥瑞开始四处寻找工作、租房子。当一个新家呈现在菲利普和史蒂文面前时，两个患孤独症的孩子多少有些胆怯。柯奥瑞将两个孩子送进学校。两个孩子的特别表现，令学校怀疑柯奥瑞对两个孩子有虐待的嫌疑。 柯奥瑞拒绝了米德尔顿医院将两个孩子送进精神病医院、接受单独教育计划的建议，迎来了国家专项扶持项目亨瑞老师的帮助。在亨瑞老师耐心的启发和帮助下，史蒂文破天荒地说出了出生五年来的第一个词语。医好菲利普和史蒂文的深度孤独症刚刚有了一线希望，亨瑞老师因国家拨款经费告罄而被迫调离。 时光荏苒，岁月如梭，转眼间菲利普和史蒂文到了十五岁，两个曾经患深度孤独症的孪生兄弟在妈妈柯奥瑞十年不辍的教育和帮助下，已经接近于同龄的一般孩子。不仅如此，一个叫詹妮弗的漂亮女孩还对史蒂文颇有好感，妈妈柯奥瑞也结束了十年的单身生活，有了一个叫道戈的男朋友。 道戈是个吉他手。道戈发现了菲利普的音乐天赋。仅仅四周的时间，菲利普就能用吉他完整流畅地弹奏曲子。菲利普的变化是令人欣喜的，史蒂文的进步也让柯奥瑞难以置信。在晦勒教练的指导下，史蒂文天生的越野长跑天赋展现出来，取得区越野锦标赛的冠军。在柯奥瑞创办的神奇之旅基金会演讲台上，史蒂文题为“寻找治愈孤独症的途径”的演讲，为他们的妈妈柯奥瑞·摩根赢得如潮般的赞许掌声。
马克斯·伯纳尔（鲍比·坎纳瓦尔 饰）曾经是个成功的深夜喜剧编剧，之后变为不那么成功的单口喜剧演员，最近毁掉了自己的事业和婚姻，他搬去和父亲（罗伯特·德尼罗 饰）住在一起。当他和前妻詹娜(拜恩)发现他们在如何解决11岁的自闭症儿子埃兹拉（威廉·菲茨杰拉德 饰）的需求上产生了分歧后，马克斯决定绑架他的孩子，带他进行一次跨越全国的冒险旅程，也带来了滑稽的灾难性后果。
22岁的安德鲁（库珀·拉夫 饰）刚从大学毕业，没有明确的人生计划，他唯一擅长的就是主持派对，这让他找到了一份完美的工作。一次成人礼上，安德鲁结识了多米诺（达科塔·约翰逊 饰）和她的自闭症女儿洛拉，他对未来的想象逐渐清晰。又名: 恰恰真滑
沉默而神秘的数学天才克里斯蒂安·沃尔夫（本·阿弗莱克饰），从事的则是默默无闻的会计行业，专门为世界各大犯罪机构做账。随着财政部官员雷·金（J·K·西蒙斯饰）对于金融犯罪的关注，克里斯蒂安找来一家合法人工智能公司客户作为掩护，而该公司的会计（安娜·肯德里克饰）似乎发现了上百万美元的财务差额。克里斯蒂安接下来要面对的不仅是当局的调查，还有更严重的人身危险。
九岁男孩奥斯卡·史埃尔的父亲在911事故中丧生，在他幼小的内心中留下了阴影。无意间奥斯卡发现了一封写着“布莱克”的信封和一把钥匙。奥斯卡认为这是父亲给他留下的寻找线索，钥匙背后一定隐藏着什么 秘密。奥斯卡把这一秘密告诉了不会说话的老爷爷。此后的每个周末，奥斯卡开始在五个城区里寻找姓“布莱克”的人。父亲生前跟奥斯卡一起规划了寻找第六城区的“侦查探险”游戏，告诉奥斯卡：不要停止寻找。
在一个暑假，四个小伙伴脱离了父母的监管，并发现他们都有隐藏的能力。当这些天真无邪的孩子在附近的森林里使用这些新能力时，不知不觉吸引了黑暗的东西，奇怪的事情开始发生。